Morgantown (USA) - In rund 830 Millionen Jahre alten Halit-Kristallen haben Geologinnen und Geologen kleinste, vielleicht sogar noch lebende prokaryotische Organismen und Algen entdeckt. Die Entdeckung offenbart nicht nur eine neue Quelle für die Suche und Analysen von urzeitlichem Leben auf der Erde, sondern eröffnet auch perspektiven für die Suche nach außerirdischem Leben, etwa auch dem Mars.
Kristalle Brown-Formation Organismen
© Schreder-Gomes et al. / GeologyMikroskopische Ansichten der organischen Einschlüsse im 850 Millionen Jahre alten Halit-Kristallen au der zentralaustralischen Brown-Formation.
Wie das Team um die Geologin Sara Schreder-Gomes von der West Virginia University aktuell im Fachjournal "Geology" (DOI: 10.1130/G49957.1) berichtet, könnten die entdeckten Mikroorganismen trotz des unvorstellbar hohen Alters des Kristalls von 820 Millionen Jahren noch immer leben, da es sich nicht um klassische Fossilien handelt. Statt also buchstäblich "versteinert" zu sein, befindet sich die Organismen in kleinen Einschlüssen von flüssigem Salzwasser im Innern des Kristalls, sogenannten Libellen.
Hintergrund

Bei "Libellen" handelt es sich um in Flüssigkeitseinschlüssen enthaltene Gasblasen in Mineralen. Die Flüssigkeiten in diesen Einschlüssen können Reste der ursprünglichen sog. Mutterlauge bzw. hydrothermalen Lösung sein, innerhalb der das Mineral einst entstanden ist, aber eben auch, wie im Falle von Halit oder Gips, Meerwasser.
Statt also buchstäblich "versteinert" zu sein, befindet sich die Organismen in einem kleinen Einschluss von flüssigem Salzwasser im Innern des Kristalls. Salz selbst ist nicht in der Lage, organisches Material in dieser Form zu erhalten. Halit, (Steinsalz) könnte damit eine bislang unbeachtete Quelle zur Untersuchung urzeitlicher Salzwasserumgebungen sein.

Auch für die Suche einstigen oder heute noch vorhandenem Leben auf dem Mars von Interesse sein, da auch auf dem Mars große Salzablagerungen als Überbleibsel einstiger Oberflächengewässer existieren. Tatsächlich haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen bereits deutlich jüngere und moderne Mikroorganismen in Halit- und Gips-Kristallen entdeckt. Einige dieser Funde konnten Forschende allerdings auch auf deutlich höhere Alter datieren. Bislang galt eine genaue Bestimmung der Frage jedoch als schwierig, ob die identifizierten Organismen zwangsläufig das gleiche Alter besitzen wie die Kristalle selbst.

Die nun untersuchten Halit-Proben stammen aus der sogenannten Brown-Formation in der australischen Wüste, von der bekannt ist, dass sie zu Urzeiten ein Salzwassermeer beheimatete. Auf diese Weise stellt die Brown-Formation ein gutes Beispiel für Überreste urzeitlicher mariner Umgebungen dar. Bei den Proben selbst handele es sich um unkontaminierte Halit-Proben aus dem Neoproterozoikum (Jungproterozoikum), das vor etwa 1000 Millionen Jahren begann und vor etwa 541 Millionen Jahren endete. Mittels der angewandten non-invasiven optischen Analysemethoden (u. a. UV-Petrographie, Auflichtmikroskopie) konnten die Forschenden auch weiterhin sicherstellen, dass die Organismen im eingeschlossenen Wasser nicht von außen und damit mit modernen Organismen kontaminiert wurden. Das im Kristall eingeschlossenen Wasser muss also aus der Zeit der Entstehung des Kristalls stammen.

Die in der Libelle eingeschlossenen festen und teilweise liquiden Partikel zeigen Eigenschaften, die mit jenen prokaryotischer und eukaryotischer Zellen übereinstimmen (also Zellen mit und ohne Zellkern) übereinstimmen. Anhand des Fluorenzensgrades der Partikel zeigte sich zudem, dass einige Proben Farben aufzeigen, wie mit organischem Verfall andere mit modernen Organismen übereinstimmen. Auch dies spreche dafür, dass die Partikel unverändert vorliegen. "Es ist zudem möglich, dass einige Organismen sogar heute noch leben", so die Forschenden und erläutern dazu weiter: "Die flüssigen Einschlüsse könnten durchaus als Mikrohabitate dienen, innerhalb der Kolonien der Organismen überdauert haben." Tatsächlich war es Wissenschaftlern und Wissenschaftlern schon zuvor gelungen, prokaryotische Organismen aus Proben zu entnehmen, die 250 Millionen Jahre alt waren. Wie allerdings Mikroorganismen genau derart lange Zeiträume überdauern können, ist wissenschaftlich noch nicht vollständig verstanden. Möglicherweise hänge dies von der Intensität der Strahlungsumgebung oder auch davon ab, ob absterbende und neue Organismen eine Art Nährstoffkreislauf bilden können.

Von der Entdeckung und Analyse der Organismen erhoffen sich die Forschenden auch neue Erkenntnisse über mögliches Leben auf dem Mars und die Ausweitung der Methoden der Suche nach diesem. "Unsere Arbeit zeigt, wie und wo man ähnliche Kristalle auch auf dem Mars finden und darin eingeschlossene Organismen identifizieren könnte. "Urzeitliche chemische Sedimente - ob nun irdischer oder außerirdischer Herkunft sind - sollten als potenzielle Heimstätten urzeitlicher Mikroorganismen und organischer Stoffe anerkannt, entsprechend gesucht und analysiert werden", so die Autorinnen und Autoren der Studie abschließend.